(57)【要約】【課題】  映像情報を記録中の再生処理において、記録、又は再生が途切れない記録中再生が可能なデジタル記憶再生装置を実現する。【解決手段】  デジタルビデオ記録再生装置６は、２つの記憶媒体５１、５２で構成される記憶部５を設け、記録再生制御部３によって一方の記憶媒体５１に映像情報を書き込みしている間に、他方の記憶媒体５２から前に記録した映像情報を読み出し、その動作を記録媒体５１、５２に対して交互に行う。これによって、途切れることなく映像情報を記録、再生する。また、バッファ５１０、５２０と記憶媒体５１、５２とを組合せることによりミラーバッファとして機能させ、記録媒体５１又は５２の活線挿抜を可能にして記録媒体の交換中であっても映像情報の記録再生が出来るようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の記憶媒体と、
テレビ映像情報をデジタル符号化して符号化ビデオ信号を生成する符号化手段と、
前記符号化手段からの前記符号化ビデオ信号を所定サイズのデータブロック単位に分割し、第１周期では前記第１の記憶媒体に第１のデータブロックを書き込むと同時に前記第２の記憶媒体から前記第１のデータブロックの前のデータブロックを読み出し、第２周期では前記第２の記憶媒体に第２のデータブロックを書き込むと同時に前記第１の記憶媒体から前記第１のデータブロックを読み出すことを繰り返すことにより前記テレビ映像情報の記録と再生を同時に行う記録再生制御手段と、
前記記録再生制御手段から読み出された前記第１及び第２のデータブロックを受信して前記テレビ映像情報に復元する復号化手段と
を具備することを特徴とするデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項２】
前記テレビ映像情報は、監視カメラ映像情報であって、前記符号化手段によりタイムラプス処理のデジタル符号化されることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のデータブロックのサイズは、１フレーム画面のブロック単位、または１フレーム画面の整数倍の単位で構成されることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の記憶媒体は、活線挿抜が可能な媒体であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項５】
前記符号化手段は、複数のテレビ映像情報をデジタル符号化し、その複数の符号化ビデオ信号を更に多重化して前記記録再生制御手段に出力し、
前記復号化手段は、前記第１又は第２の記憶媒体から読み出した多重化された前記第１又は前記第２のデータブロックを分離して復号化する
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項６】
活線挿抜可能な第１及び第２の記憶媒体と、
前記第１及び第２の記憶媒体に対応して設けられた第１及び第２のバッファと、
テレビ映像情報をデジタル符号化して符号化ビデオ信号を生成する符号化手段と、
前記符号化手段からの前記符号化ビデオ信号を所定サイズのデータブロック単位に分割し、第１周期では前記第１の記憶媒体に第１のデータブロックを前記第１のバッファを介して書き込むと同時に前記第２の記憶媒体から前記第１のデータブロックの前のデータブロックを前記第２のバッファを介して読み出し、第２周期では前記第２の記憶媒体に第２のデータブロックを前記第２のバッファを介して書き込むと同時に前記第１の記憶媒体から前記第１のデータブロックを前記第１のバッファを介して読み出すことを繰り返すことにより前記テレビ映像情報の記録と再生を同時に行う記録再生制御手段と、
前記記録再生制御手段から読み出された前記第１及び第２のデータブロックを受信して前記テレビ映像情報に復元する復号化手段と
具備することを特徴とするデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項７】
前記第１又は第２の記憶媒体が取り外された時、前記第１又は第２のバッファに対し前記第１又は第２のデータブロックの読み出し又は書き込みが行われることを特徴とする請求項６に記載のデジタルビデオ記録再生装置。
【請求項８】
テレビ映像情報をデジタル符号化して符号化ビデオ信号を生成し、
前記符号化ビデオ信号を所定サイズのデータブロック単位に分割し、
第１の周期では第１の記憶媒体に第１のデータブロックを書き込むと同時に第２の記憶媒体から前記第１のデータブロックの前のデータブロックを読み出し、
第２の周期では前記第２の記憶媒体に第２のデータブロックを書き込むと同時に前記第１の記憶媒体から前記第１のデータブロックを読み出し、
前記第１及び第２の周期を繰り返すことにより前記テレビ映像情報の記録と再生を同時に行い、
読み出された前記第１及び第２のデータブロックを前記テレビ映像情報に復元する
ことを特徴とするデジタルビデオ記録再生装置の記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ監視システムのデジタルビデオ記録再生装置およびその記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ監視システムの多くは、監視目標の映像を映像記録装置に記録しつつ、監視センター等で監視員がその監視目標を監視している。この映像監視画面は、通常のビデオ信号帯域で撮影したリアルタイム画像で監視する場合もあるが、監視画面を長時間記録用のタイムラプス画像で監視し、しかも、その画面は、映像記録装置に一度記憶された映像情報を直ちに読み出して表示する方法が取られることがある。
【０００３】
この方法は、遠方監視の映像情報や同時に多くの目標を監視している複数の映像情報監視に採用されることが多い。そして、監視映像情報の記録を確認しながら監視する監視方法では、記録ビデオ信号や再生表示ビデオ信号をバッファ処理しつつ、録画中再生を行う。このため、記録ビデオ信号の符号化速度と再生表示ビデオ信号の速度が異なる場合、録画再生用のバッファがオーバーフローする問題がある。また、録画再生用のバッファが空になり、映像の途絶が発生する等の問題がある。そこで、オーバーフロー等の問題を防ぐため、録画中再生を的確に行うために、バッファの動作を負荷状態を監視制御しながら予測制御する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２２６０４号公報（第１２頁、第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カメラ監視システムでは、録画中再生を行う為に記録、再生するビデオ信号をバッファして記録媒体に映像情報を記録、再生するが、バッファのオーバーフロー発生等の問題を防ぐため、バッファの負荷状況を監視して予測制御する等の複雑なバッファ処理が必要になり、また監視状況によっては予測が困難な問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、映像情報を記録中の再生処理において、記録が途切れたり、又は再生が途切れないカメラ監視システムのデジタル記憶再生装置およびその記録再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のデジタルビデオ記録再生装置は、第１及び第２の記憶媒体と、テレビ映像情報をデジタル符号化して符号化ビデオ信号を生成する符号化手段と、前記符号化手段からの前記符号化ビデオ信号を所定サイズのデータブロック単位に分割し、第１周期では前記第１の記憶媒体に第１のデータブロックを書き込むと同時に前記第２の記憶媒体から前記第１のデータブロックの前のデータブロックを読み出し、第２周期では前記第２の記憶媒体に第２のデータブロックを書き込むと同時に前記第１の記憶媒体から前記第１のデータブロックを読み出すことを繰り返すことにより前記テレビ映像情報の記録と再生を同時に行う記録再生制御手段と、前記記録再生制御手段から読み出された前記第１及び第２のデータブロックを受信して前記テレビ映像情報に復元する復号化手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のデジタルビデオ記録再生装置の記録再生方法は、テレビ映像情報をデジタル符号化して符号化ビデオ信号を生成し、前記符号化ビデオ信号を所定サイズのデータブロック単位に分割し、第１の周期では第１の記憶媒体に第１のデータブロックを書き込むと同時に第２の記憶媒体から前記第１のデータブロックの前のデータブロックを読み出し、第２の周期では前記第２の記憶媒体に第２のデータブロックを書き込むと同時に前記第１の記憶媒体から前記第１のデータブロックを読み出し、前記第１及び第２の周期を繰り返すことにより前記テレビ映像情報の記録と再生を同時に行い、読み出された前記第１及び第２のデータブロックを前記テレビ映像情報に復元することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、映像情報を記録する記憶媒体を２台１組にして使用し、一方の記憶媒体に映像情報を記録しながら他方の記憶媒体から前に記録した映像情報を読み出す動作を交互に繰り返すことにより、途切れることなく映像情報を記録中に再生することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例に係わるデジタルビデオ記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１において、デジタルビデオ記録再生装置６は、記録処理部１、再生処理部２、記録再生制御部３、操作部４、記憶部５を備えている。
【００１２】
記録処理部１は、複数の監視カメラから送信される映像情報を符号化ビデオ信号に変換する複数の符号化部１１と、その複数の符号化ビデオ信号を多重化したデータに変換して記録再生制御部３に送信する多重化部１２から構成される。なお、この符号化部１１と多重化部１２とは１つで構成しても良い。
【００１３】
記録再生制御部３は、多重化された映像データを受信すると所定の大きさの映像データのブロックに生成して記憶部５に記録する記録制御と、記憶部５から記録した映像データのブロックを読み出す再生制御を行う。
【００１４】
即ち、記録再生制御部３は、受信した符号化ビデオ信号を記憶部５に書き込むために所定のデータサイズのブロック単位（以下、このブロック単位の映像のデータを映像データブロックと呼ぶ。）に編集する。従って、記憶部５の読み出し、および書き込みの周期は、この映像データブロックの読み出しと書き込みを行う時間に相当する。
【００１５】
また、映像データブロックのデータサイズは、符号化方法、符号加速度、およびフレーム画面数によって決定される。例えば、ＭＪＰＥＧ（モーションＪｐｅｇ）の様な１フレーム画像毎のブロック単位、または、その１フレーム画像の複数を組合せたストリーム画像をブロック単位とするものであって、その符号化方法等の仕様は、所定の方法により初期設定される。
【００１６】
操作部４は、デジタルビデオ記録再生装置６が記録または再生する映像情報の選択や、符号化速度の設定、映像データブロックの単位の設定を行う。また、１画面に複数の監視カメラからの映像情報を同時表示する等のディスプレイ装置の表示形態等の条件設定を行うボタン、スイッチ等を備える入力装置である。
【００１７】
記憶部５は、２つの記憶媒体５１、５２を備えており、それらの記憶媒体５１、５２は、例えば、長時間記録が可能なハードディスク装置が使用される。記録再生制御部３は、バッファ５１０、５２０を介して記憶媒体５１、５２への書き込み、および記憶媒体５１、５２からの読み出しを行っている。そして、記録再生制御部３は、所定の周期で例えば、記憶媒体５１に新しい映像データブロックのデータと書き込みコマンドを送信し、その記憶媒体５１に対し書き込みを行っているタイミング中に、他方の記憶媒体５２に対して記録された映像データブロックを読み出すコマンドを送信して読み出しを行う。
【００１８】
この記憶媒体５１、５２への書き込み処理、読み出し処理は、記録再生制御部３によって交互に切り替えられる。従って、デジタルビデオ記録再生装置６は、常に一方の記憶媒体へ映像データブロックを書き込み、他方の記憶媒体から映像データブロックの再生を行うので、記録、再生の映像情報が途切れることを防いでいる。
【００１９】
再生処理部２は、分離復号化部２１と複数のディスプレイ装置のインタフェース部２２を備えている。そして、分離復号化部２１は、２つの記憶媒体５１，５２から交互に読み出された映像データブロックの多重化された符号化ビデオ信号を分離し、続いてその分離した符号化ビデオ信号を表示映像情報に復元する。そして、選択したインタフェース部２２を介して復元した表示映像情報をディスプレイ装置へ送信する。
【００２０】
インタフェース部２２は、映像情報を例えば、ＮＴＳＣフォーマットのビデオ信号に変換し、デジタルビデオ記録再生装置６に接続されたディスプレイ装置へビデオ信号を送信する。従って、ディスプレイ装置では、記憶部５に記録された映像情報がリアルタイムで再生表示される。
【００２１】
図２は、デジタルビデオ記録再生装置の動作手順を示すフローチャートである。  
以下、図２によりデジタルビデオ記録再生装置の動作を説明する。  
本実施形態のデジタルビデオ記録再生装置６は、監視カメラ映像を長時間記録するタイムラプス処理を行う。
【００２２】
デジタルビデオ記録再生装置６は、先ず操作部４から初期設定の情報が入力され、符号化方式（ここでは、ＭＪＰＥＧとする。）、データブロック単位（ここでは、１フレーム１００ｋバイトとする。）、書き込みと読み出しを行う周期Ｔ（ここでは、１秒とする）が設定され、記録処理部１、再生処理部２、記録再生制御部３にそれぞれ通知される（ステップｓ１）。
【００２３】
複数の監視カメラからの映像情報は、長時間記録を行うために記録処理部１の対応する符号化部１１で受信され、その符号化部１１によってタイムラプス処理の低速度符号化されたＭＪＰＥＧの符号化ビデオ信号（以下、ＭＪＰＥＧ信号と称する。）に変換される（ステップｓ２）。ここで、ＭＪＰＥＧ信号は、例えば、２０ｋバイト／１フレーム／秒で構成されるとする。
【００２４】
各符号化部１１から出力された複数のＭＪＰＥＧ信号は、更に多重化部１２へ送信され、多重化される（ステップｓ３）。この多重化されたＭＪＰＥＧ信号は、記録処理部１から記録再生制御部３へ送信される。記録再生制御部３は、その多重化されたＭＪＰＥＧ信号を映像データブロックの単位に生成して記憶部５に書き込む（ステップｓ４）。
【００２５】
図３は、この記録再生制御部３が記憶部５へ映像データブロックを書き込み、および記憶部５から映像データブロックを読み出すタイミング関係を示す図である。
【００２６】
図３（ａ）は、記憶部１の記憶媒体５１及び５２への書き込み／読み出し周期を示しており、各周期Ｔ１〜Ｔｎは１秒である。記録再生制御部３は、記憶媒体５１に奇数番の映像データブロックを書き込むと同時に、記憶媒体５２から偶数番の映像データブロックを読み出すフェーズｐＡと、記憶媒体５２に偶数番の映像データブロックを書き込むと同時に、記憶媒体５１から奇数番の映像データブロックを読み出すフェーズｐＢを交互実行する。このため、記録再生制御部３から記憶媒体５１及びバッファ５１０、記録媒体５２及びバッファ５２０へ書き込み、読み出しコマンドを交互に送信する。
【００２７】
図３（ｂ）は、記憶媒体５１又は５２に書き込まれる映像データブロックを示す図である。記録再生制御部３から時系列に送信された映像データブロックは、記憶媒体５１又は５２に記録再生制御部３からの各コマンドに従って交互に書き込みが行われる。また、記憶媒体５１又は５２から交互に読み出された映像データブロックは、記録再生制御部３を介して再生処理部２へ送信される。
【００２８】
即ち、記録再生制御部３から転送された奇数番の映像データブロックはバッファ５１０に一時記憶され、周期Ｔ１では、バッファ５１０のＦＩＦＯ動作により奇数番の映像データブロック（＃１）が記憶媒体５１に書き込まれると同時に、記憶媒体５２から読み出された偶数番の映像データブロック（＃０）が記録再生処理部３へ出力される。なお、映像データブロック（＃０）は直前のフェーズで記録媒体５２へ書き込まれているとする。
【００２９】
記録再生制御部３から転送された偶数番の映像データブロックはバッファ５２０に一時記憶され、次の周期Ｔ２では、バッファ５２０のＦＩＦＯ動作により偶数番の映像データブロック（＃２）が記録媒体５２に書き込まれると同時に、記憶媒体５１から読み出された奇数番の映像データブロック（＃１）が記録再生処理部３へ出力される。同様にして、周期Ｔ３では、バッファ５１０のＦＩＦＯ動作により奇数番の映像データブロック（＃３）が記憶媒体５１に書き込まれると同時に、記憶媒体５２から読み出された偶数番の映像データブロック（＃２）が記録再生処理部３へ出力される（ステップｓ５、ｓ６）。以下、同様な処理が繰り返し実行される。
【００３０】
記録再生制御部３は、受信した映像データブロックを再生処理部２の分離復号化部２１に送信する。分離復号化部２１は、受信した多重化された映像データブロックを複数に分離、復号化して複数のインタフェース部２２の設定されたものに送信する（ステップｓ７）。
【００３１】
複数のインタフェース部２２では、復元された映像情報を設定された表示条件に従って（例えば、１画面上に重畳表示する等）編集を行い対応するディスプレイ装置へ送信する（ステップｓ８）。この表示条件は、初期設定又は監視モニタ中に操作部４から入力設定される。
【００３２】
さて、分離復号化部２１が受信した映像データブロックは、書き込みタイミングから１フレーム遅れた連続した映像データブロックであるが、その映像データブロックは１フレーム画面であるので、受信した映像データブロックを分離して復号化すれば、映像情報は途切れることなく、記録中に再生して表示できる。
【００３３】
上記した実施形態では、複数のカメラからの映像信号が多重化された映像データブロックを交互に記憶媒体５１、５２へ記憶する構成とし、その結果、記憶媒体５１には奇数番の映像データブロック、記憶媒体５２には偶数番の映像データブロックが記憶されることになる。しかし、デジタルビデオ記録再生装置６では、記憶媒体の交換時の冗長性を考慮してこれら両方の記憶媒体５１、５２それぞれに奇数番と偶数番の両方の映像データブロックを保存したい場合がある。
【００３４】
その場合には、上記実施形態の２倍の書き込み速度で映像データブロックを記憶媒体５１、５２に記憶する処理を行う。この時、２倍の速度での書き込みより映像データが無くならないように１周期分だけ記録再生制御部３で映像データブロックを一時記憶してからそれをバッファ５１０，５２０を介して記憶媒体５１、５２に書き込む方式とする。
【００３５】
図４は、映像データブロックを交互に記憶媒体５１、５２へ記憶する場合のタイミングを示し、記憶媒体５１及び５２は、２倍の速度（即ち、Ｔ／２周期）で書き込み動作と読み出し動作が交互に実行される。
【００３６】
例えば、記録再生制御部３から転送された映像データブロック（＃１）はバッファ５１０に一時記憶され、Ｔ／２周期のフェーズｐＡのタイミングで記憶媒体５１に書き込まれると同時に、記憶媒体５２から映像データブロック（＃０）が読み出され、記録再生制御部３に出力される。また、記録再生制御部３から転送された映像データブロック（＃１）もバッファ５２０に一時記憶され、続くＴ／２周期のフェーズｐＢのタイミングで記憶媒体５２に書き込まれると同時に、記憶媒体５１からフェーズｐＡで書き込んだ映像データブロック（＃１）が読み出され、記録再生制御部３に出力される。この期間、記録再生制御部３に次の映像データブロック（＃２）が一時記憶される。なお、映像データブロック（＃０）は、直前のフェーズｐＢで記憶媒体５２に書き込まれているものとする。
【００３７】
そして、同様にして、次のＴ／２周期のフェーズｐＡのタイミングで記憶媒体５１に映像データブロック（＃２）が書き込まれると同時に、記憶媒体５２から映像データブロック（＃１）が読み出され、記録再生制御部３に出力される。また、続くＴ／２周期のフェーズｐＢのタイミングで記憶媒体５２に映像データブロック（＃２）が書き込まれると同時に、記憶媒体５１からフェーズｐＡで書き込んだ映像データブロック（＃２）が読み出され、記録再生制御部３に出力される。この期間、記録再生制御部３に次の映像データブロック（＃３）が一時記憶される。以下、同様な処理が繰り返し実行される。
【００３８】
この結果、２つの記憶媒体５１、５２にはそれぞれ奇数番、偶数番の両方の映像データブロックを記憶（データのバックアップを実現）するようになる。従って、どちらかの記憶媒体の交換を行っても映像データブロックが欠落しない冗長性を有したデジタルビデオ記録再生装置を実現することが出来る。
【００３９】
なお、各バッファ５１０、５２０の記憶容量を大きくして記憶媒体５１、５２のミラーバッファとして数分の映像情報を保存する様にしても良い。
【００４０】
図５は、記憶部５と記録再生制御部３との接続構成を示した他のブロック図である。  
図５において、記録処理部１、再生処理部２、記録再生制御部３および記憶部５は、バスライン７により接続されている。このバスライン７上を介して符号化ビデオ信号の映像データブロックが各装置に転送され、更にバッファ５１０、５２０を介してそれぞれ記憶媒体５１、５２への書き込み、又は記憶媒体５１、５２からの読み出しが行われる。
【００４１】
この実施形態では、記憶媒体５１、５２としてＨＤＤを使用しているので、これらのＨＤＤをバスインタフェース５３０によりデジタルビデオ記録再生装置６との間の活線挿抜機能を備えて実装する。なお、各バッファ５１０、５２０にミラーバッファ機能と活線挿抜機能を併せ持つものを使用して実装するようにしても良い。
【００４２】
このような構成とすることにより、例えば、ＨＤＤの交換などで記憶媒体５１が数分の時間だけデジタルビデオ記録再生装置６から取り外された場合であっても、バッファ５１０が記憶媒体５１のＨＤＤとなって振る舞い、映像データブロックの書き込み及び読み出しがこのバッファ５１０に対して実行される。この場合、交換用の記憶媒体（ＨＤＤ）５１が装着された時に、この交換用記憶媒体５１に対してバッファ５１０に一時記憶されていた映像データブロックの書き込み処理が行われる。したがって、バッファ５１０がオーバーフローしない間にＨＤＤの交換処理が終了すれば映像情報が途切れることはない。
【００４３】
従って、本発明の実施形態によれば、記憶媒体を交換しても冗長性を有した記録中再生を実現することが出来る。なお、記録媒体をＨＤＤの他にＤＶＤ等のリムーバル記憶媒体としても良い。
【００４４】
また、上記説明では、符号化速度が低速のタイムラプス処理を例にしたが、記録媒体との間で書き込みや読み出しが出来るより高速、又は低速の符号化速度の符号化ビデオ信号を映像データブロックにして映像情報を記録中に再生するデジタルビデオ記録再生装置にも適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係わるデジタルビデオ記録再生装置の機能構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態に係わるデジタルビデオ記録再生装置の動作手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施形態に係わるデジタルビデオ記録再生装置の映像データブロックの書き込み、および読み出しのタイミング関係を示す図。
【図４】本発明の実施形態に係わるデジタルビデオ記録再生装置の映像データブロックの書き込み、および読み出しの他のタイミング関係を示す図。
【図５】本発明の記憶部と記録再生制御部との間の接続関係を示す他の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４６】
１  記録処理部
１１  符号化部
１２  多重化部
２  再生処理部
２１  分離復号化部
２２  インタフェース部
３  記録再生制御部
４  操作部
５  記憶部
５１、５２  記憶媒体
５１０、５２０  バッファ
６  デジタルビデオ記録再生装置
７  バスライン
【図１】
2005353193.tif 000003
【図２】
2005353193.tif 000004
【図３】
2005353193.tif 000005
【図４】
2005353193.tif 000006
【図５】
2005353193.tif 000007